综合多组学研究揭示高海拔环境心血管疾病的人群特异性机制——来自安贞医院冠心病中心的思考与探索丨科研快讯
发布时间:2026-05-28   
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第五十期




导语



全球数百万人长期生活在海拔2500米以上高寒缺氧的高海拔地区,这类特殊环境会深刻重塑人体心血管生理与疾病机制。但背后的遗传适应规律、人群特异病理机制一直未能被充分解析。


针对这一临床未满足需求,中组部第九批第二期,北京市组团式援藏第六批医疗队员、首都医科大学附属北京安贞医院崔松教授,友谊医院副院长宋现涛教授,联合澳门理工大学李克峰团队及拉萨市人民医院联合开展多组学综合研究,系统探索高原心血管疾病患者中人群特异的遗传变异与代谢重塑特征。近期研究成果以 “Integrated multi-omics reveals population-specific mechanisms of cardiovascular disease in high-altitude environments” 为题,发表在iScience期刊上,为高原环境下心血管疾病的人群分层防控、个体化精准诊疗提供了全新视角。


研究背景




长期居住高海拔地区的人群,持续暴露于低压低氧环境,心血管疾病的表现和预后与低海拔人群存在天然差异。历经千百年世代繁衍的高原原住民,已形成稳定的遗传适应性进化,心血管功能与代谢机制适配慢性低氧环境;而高原移民仅为后天生理代偿适应,无长期遗传筛选优势。过往研究多聚焦低海拔人群急性高原暴露反应,同时传统血脂检测仅能反映宏观指标,无法解析分子层面脂质代谢重塑,遗传变异与代谢紊乱的关联机制更是长期空白。随着人口流动与气候变化,解析高原人群心血管疾病机制,对高原心血管疾病预防、临床规范化诊疗具有重大现实意义。


研究方法





本研究采用多中心队列构建“全外显子遗传解析——非靶向脂质组学检测——多组学整合关联”的系统性研究策略,结合机器学习、网络分析与基因—代谢物关联模型,全方位挖掘高原心血管疾病人群特异机制。


主要研究成果





1.鉴定高原心血管疾病高频稀有变异:研究共筛选出142个高原心血管病高频稀有变异。组间对比发现16个基因变异在高原原住民中显著富集,以UGT1A基因家族各亚型为核心;功能富集证实该家族主导细胞葡萄糖醛酸化、胆红素代谢过程,同时关联心脏、肝脏、肾脏多器官适应性调控。


2.脂质组学锁定多种差异脂质,鞘脂代谢通路为核心紊乱通路:研究共检测到1025种脂质分子,在高原原住民与移民之间鉴定出118种差异脂质。通路富集分析证实鞘脂代谢通路为最显著富集通路,同时PI3K-AKT-mTOR、T细胞抗原受体、胰岛素信号通路同步参与调控。


3.多组学整合构建基因—代谢调控网络,解析高原疾病机制:UGT1A家族变异与鞘磷脂分子存在精准调控关系,是原住民遗传适应与鞘脂代谢稳态失衡的核心纽带;ASB15、GPR142等基因可广泛调控甘油磷脂、鞘脂、磷脂酰肌醇等多类脂质,构成高原特有基因—代谢调控网络。


4.揭示共性低氧应答与人群特异代谢特征:高低海拔人群对比,筛选出神经酰胺、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺3种共有差异脂质,是人体对高原低氧环境的共性代谢应答;同时三类人群各拥有独有脂质标志物,神经酰胺类鞘脂分子贯穿高低海拔代谢差异,成为高原心血管适应与病变的关键枢纽分子。


研究创新与临床价值:





1.填补高原心血管疾病特异机制研究空白:建立高低海拔心血管疾病患者对照队列,从遗传变异+脂质代谢双维度,阐明遗传世代适应与低氧环境暴露共同影响心血管机制,突破过往单一通路、单一组群研究的局限。


2.提出高原心血管机制研究全新靶点方向:跳出传统低氧HIF通路研究框架,提出UGT1A基因家族是高原原住民特异遗传适应核心基因,鞘脂代谢紊乱是高原心血管疾病关键代谢特征,为后续机制研究、靶点开发奠定全新方向。


3.提供高特异性分子标志物,助力临床风险分层:筛选出鞘磷脂、神经酰胺等一批特征脂质分子,可应用于高原不同人群心血管疾病早期筛查、风险分层,为临床精准识别高危人群提供实用分子工具。


4.指导高原心血管病个体化诊疗方案制定:研究证实高原原住民与移民存在独特的遗传和代谢特征,通用化“一刀切”诊疗模式并不适用;为制定人群特异性心血管病临床防控指南、开发靶向鞘脂代谢及UGT1A通路的干预策略提供科学支撑,同时也为低氧相关心血管疾病的防治提供全新思路。


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北京安贞医院冠心病中心


北京安贞医院冠心病中心为国内首批专注于冠心病系统化诊疗的专科中心,是国家心血管病临床医学研究中心核心单元、国家卫健委冠心病介入诊疗培训基地及中国胸痛中心示范单位。年冠脉介入手术量近4万例,关注冠心病的临床与基础研究,致力于推动冠心病的规范化培训与诊疗。


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通讯作者简介

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崔松 教授


  • 中共党员,心血管内科博士,博士后,主任医师,澳门理工大学博士导师,首都医科大学,北京市心肺血管疾病研究所,西藏大学硕士导师,美国加州大学圣地亚哥分校访问学者,首都医科大学附属北京安贞医院心内科知名专家,山东济宁市第四人民医院名医工作室,山东潍坊寿光市和信医院名医工作室,山东滨州市惠民县人民医院名誉院长。

  • 2014.9月在美国斯坦福大学医学中心接受培训,2015.1-2016.4在美国加州大学supizio cardiovascular center进修,师从美国著名心脏病介入专家,SCAI主席,加州大学心脏中心主任Ehtisham Mahmud教授,主修心脏病介入治疗,尤其是瓣膜病介入治疗中TAVR、MitraClip技术,同时研修robotic PCI、Impella PCI等技术。擅长心血管内科急重症抢救和心内科介入治疗技术,并获得国家卫健委批准通过的支架置入、电生理检查及射频消融、起搏器植入、结构性心脏病介入治疗等所有心脏介入治疗技术各种相应的介入手术资格证书。

  • 近五年以第一作者在国际心血管著名杂志JACC-Cardiovascualr Interventions、advanced science及其他英文杂志发表SCI研究论著8篇,单篇SCI论著影响因子最高16.25分,在中华心血管病杂志、中华医学杂志(中文、英文版)等发表论文10余篇,国家专利1项,参编论著2部,多次受邀到欧美及东南亚国家参与国际心血管介入治疗学术交流。

  • 担任中国博士后联谊会心血管病专家组成员及中国生物医学工程学会成员,担任全国卫生产业企业管理协会心肺血管健康分会及北京白求恩精神研究协会理事,兼任首都医科大学临床英语教师。

  • 独立承担中国博士后自然科学基金、北京市科委基金、西藏自治区科技厅援藏基金、拉萨市科技局重点课题、澳门科技局课题、首都医科大学附属北京安贞医院院长基金等,博士、博士后期间参与973、863重大科研课题,国家自然科学基金,北京市自然科学基金,首都科学发展基金等科研课题研究。研究方向,冠心病介入治疗再狭窄代谢基因组学分析及AI模型研究,与澳门理工大学及西藏自治区拉萨市合作在研课题在研经费近300万。

  • 2011年被北京市卫生局派出参加人类历史上首次大规模雪域高原青海玉树灾后重建,并获得北京市先进工作者及北京市卫健委优秀共产党员称号,期间成功主持抢救北京总指挥部援建干部车祸严重创伤的事迹,在中央电视台、北京电视台及国内多种媒体和报刊报道。   

  • 2020,7-2021,8参加中央组织部及北京市卫健委组织的第九批第六期组团式援藏工作1年,圆满完成援藏任务,期间担任拉萨市人民医院心内科主任,率先开展了永久起搏器植入术、当今最微创血管桡动脉远端途径介入治疗冠心病手术等多项新技术,获得多项基金课题并受聘西藏大学心血管研究生导师,在央视、国家卫健委百姓健康媒体、北京电视台、西藏电视台、中华民族、学习强国等多种媒体报道。


来源:Meng, W., Yang, J., Wang, X., et al., Integrated multi-omics reveals population-specific mechanisms of cardiovascular disease in high-altitude environments, iScience, 2026, 29(3):115109, https://doi.org/10.1016/j.jpha.2026.101553.


审校:siqili

排版:siqili&lvnan





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